KR102228848B1 - 몰딩가공 용기를 성형하기 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

용기를 성형하는 방법은 성형면 및 이 성형면의 일부를 형성하는 리세스 영역을 가지고 있는 몰드를 제공하는 것을 포함할 수 있고, 상기 몰드는 몰드를 개방하도록 분리될 수 있고 몰드를 폐쇄하도록 함께 폐쇄될 수 있는 섹션을 가지고 있다. 용융된 플라스틱 패리슨은 몰드가 개방될 때 몰드 속으로 제공될 수 있고, 패리슨의 일부분이 리세스 영역으로 들어가도록 몰드는 폐쇄될 수 있고 패리슨은 성형면에 대해 팽창될 수 있다. 리세스 영역 내에 있는 패리슨의 일부분은 장착 피처를 형성하기 위해 2차 성형 피처를 몰드 및 패리슨에 대해 이동시킴으로써 성형될 수 있다.

Description

몰딩가공 용기를 성형하기 위한 장치{AN APPARATUS FOR FORMING A MOLDED RECEPTACLE}
관련 출원의 참조
본 출원은 2013년 8월 7일자 미국특허출원 제13/961,455호의 우선권을 주장하고 있으며, 그 전체 내용이 여기에 참조되는 2011년 5월 26일자 미국특허출원 제13/116,390호의 일부계속출원이다.
발명의 기술분야
본 발명은 대체로 용기의 제조에 관한 것이다.
용기는 그 내부 공간에 존재하거나 그 외부에 연결되는 구성요소들을 포함할 수 있다. 예컨대, 차량용 연료 탱크는 일반적으로 그 연료 탱크에 연결되어 그것을 통해 연료가 연료 탱크로 부가되게 해주는 연료 필러 파이프를 포함하고 있다. 용기는 또한 연료 탱크 내에 배치되는 캐리어 또는 다른 지지부 상에 장착되는 구성요소들을 포함할 수도 있고, 또는 구성요소들이 클램프 또는 용접 등에 의해 기형성된 연료 탱크 벽에 고정되어 있는 플랜지에 부착될 수도 있다.
용기를 성형하기 위한 방법은 성형면과 상기 성형면의 일부를 형성하는 리세스 영역을 가지고 있는 몰드로서, 상기 몰드를 개방시키도록 분리될 수 있고 또한 상기 몰드를 폐쇄시키도록 함께 폐쇄될 수 있는 복수의 섹션을 가지고 있는 몰드를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 몰드가 개방되었을 때 용융 플라스틱 패리슨(parison)이 몰드 내로 제공될 수 있고, 상기 몰드가 폐쇄될 수 있고, 패리슨의 일부가 상기 리세스 영역 내로 진입하도록 상기 성형면에 대해 패리슨이 팽창될 수 있다. 장착 피처를 형성하기 위해, 상기 몰드 및 패리슨에 대해 2차 성형 피처를 이동시킴으로써 상기 리세스 영역 내에서 상기 패리슨의 일부가 성형될 수 있다.
용기를 성형하기 위한 또다른 방법은 성형면, 통로 및 상기 통로로 개방된 카운터보어를 가지고 있는 몰드로서, 상기 통로와 카운터보어의 양자 모두가 상기 성형면의 일부를 형성하고, 상기 몰드를 개방시키도록 분리될 수 있고 또한 상기 몰드를 폐쇄시키도록 함께 폐쇄될 수 있는 복수의 섹션을 가지고 있는 몰드를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 몰드가 개방되었을 때 용융 플라스틱 패리슨을 몰드 내로 제공하고, 상기 몰드를 폐쇄시키고, 패리슨의 일부가 상기 통로 및 카운터보어 내로 진입하도록 상기 성형면에 대해 패리슨을 팽창시킨다. 이 방법은 용기를 형성하도록 패리슨이 성형될 때 맞닿음하게 되는 성형면의 일부를 한정하는 메인 보디와 상기 몰드 사이에서 장착 피처를 형성하기 위해, 상기 몰드에 대해 그리고 상기 카운터보어에 인접한 패리슨의 일부 내로 메인 보디를 이동시킴으로써, 상기 통로 내에서 상기 패리슨의 일부를 성형하는 단계를 더 포함하고 있다.
여기 간략히 설명되는 첨부도면을 참조하여 예시의 실시형태가 아래에 상세히 설명된다.
도 1은 플라스틱 용기를 성형하기 위한 장치의 일부분의 모식적 부분 단면도로서, 용기를 형성하기 위한 몰드의 일부분과 용기 상에 장착 피처를 성형하기 위한 2차 성형 피처를 보여주고 있는 도면이다.
도 2는 도 1과 유사한 도면으로서, 메인 보디가 전진하여 장착 피처를 성형하고 있는 제2 위치에서의 2차 성형 피처를 보여주고 있는 도면이다.
도 3은 도 1과 유사한 도면으로서, 핀이 메인 보디에 대해 전진하여 용기의 재료 내에 구멍을 천설하고 있는 제3 위치에서의 2차 성형 피처를 보여주고 있는 도면이다.
도 4는 도 1과 유사한 도면로서, 핀이 후퇴되어 있는 제4 위치에서의 2차 성형 피처를 보여주고 있는 도면이다.
도 5는 도 1과 유사한 도면으로서, 메인 보디가 후퇴되어 있는 제5 위치에서의 2차 성형 피처를 보여주고 있는 도면이다.
도 6은 2차 성형 피처를 포함하고 있는 공구의 부분 단면 사시도로서, 용기를 성형하기 위한 몰드의 일부분의 단면을 보여주고 있는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 공구 및 몰드의 부분 확대도이다.
도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 몰드의 일부분의 부분 확대도이다.
도 9는 연료 탱크의 장착 피처에 부착된 연료 필러 네크를 가진 연료 탱크의 평면도이다.
도 10은 한쪽 몰드 반부의 내부 측면도로서, 몰드 반부에 의해 지지되는 네크 성형 장치를 보여주고 있는 도면이다.
도 11은 몰드와 2차 성형 피처 및 블로 핀을 포함하고 있는 공구의 부분 단면도이다.
도면을 상세히 참조하면, 도 1-8은 플라스틱 용기(12)(도 9)를 성형하기 위한 장치(10) 및 방법을 예시하고 있다. 용기(12)는 중공의 내부를 포함할 수 있고, 한가지 예로서 블로 몰딩 공정에 의해 성형될 수 있다. 그와 같은 공정에서, 용융 패리슨(16)은 용기(12)의 소정의 외부 형상을 형성하도록 윤곽형성된 캐버티를 전체적으로 한정하는 하나 이상의 몰드 섹션(14)을 갖는 몰드 내부에 위치될 수 있다. 하나 이상의 몰드 섹션(14)은 몰드를 개방하여 패리슨(16)이 캐버티 내로 수용될 수 있게 해주기 위해 다른 몰드 섹션(14)에 대해 이동할 수 있다. 그런 다음, 몰드 섹션(14)은 실질적으로 완전한 밀봉체를 형성하도록 함께 폐쇄될 수 있다. 몰드 섹션(14)이 함께 폐쇄되었을 때, 패리슨을 팽창시켜 몰드 캐버티에 맞닿음시키기 위해 공기와 같은 유체가 패리슨(16) 내부로 압력하에 제공될 수 있다.
몰딩 공정 동안에, 패리슨 재료는, 패리슨 재료가 최종적으로 냉각되어 성형되기 전에 용기의 내부로 접근할 수 있도록 하기 위해 절단되거나, 찢어지거나 다른 방식으로 분할될 수 있다. 부분적으로 성형된 용기(12)의 내부를 노출시키도록 몰드 섹션(14)이 개방되거나 분리된 상태에서, 다양한 장치가 용기의 내부로 삽입될 수 있고, 그런 다음 몰드 섹션(14)은 용기(12)의 부분들을 재결합시켜 용기(12)가 적어도 몇 가지 실시형태에서 액체가 수용될 수 있는 대체로 완전한 밀봉체를 형성하기 위해 추가로 성형되거나 냉각되게 해주도록 폐쇄될 수 있다. 액체는, 예를 들면, 내연 엔진에 동력을 공급하기 위해 자동차에 사용될 수 있는 연료를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
용기(12)를 성형하기 위해 사용된 패리슨(16)은 상이한 재료로 이루어진 다중의 층을 포함할 수 있다. 상기 층들은, 필요에 따라, 공유 압출 성형될 수 있고 용기에 상이한 성질 또는 특성을 제공할 수 있다. 자동차 연료 탱크의 예에 있어서, 용기(12) 또는 탱크는 하나 이상의 구조 층(예를 들면, HDPE), 증기 배리어 층(예를 들면, EVOH) 및 구조 층과 증기 배리어 층의 결합을 용이하게 하는 하나 이상의 접착제 층으로 형성될 수 있다. 일반적인 용기 몰딩 공정 및 이러한 공정에 의해 성형될 수 있는 대표적인 용기가 2009년 6월 25일자로 출원된 미국 특허출원 제12/491,964호 개시되어 있으며, 그 전체 내용이 여기에 참조된다.
보다 상세하게는, 도 1 내지 도 5는 용기(12)를 성형하는 몰드 어셈블리 및 2차 성형 피처(20)의 일부분을 나타내고 있다. 몰드 어셈블리는 용기를 성형하는 재료의 외부와 결합하게 되어 있는 내측 성형면과 개구부(22)에 의해 형성된 캐버티를 가지고 있는 하나 이상의 몰드 섹션(14)(종종 2개의 섹션 또는 2개의 반부)을 포함할 수 있다. 개구부(22)는 통로(26)를 형성할 수 있는 리세스 영역(24)으로 뻗어 있거나 상기 리세스 영역(24)에 의해 부분적으로 한정될 수 있다. 리세스 영역(24)은 제2 카운터보어(30)로 이어질 수 있는, 통로(26)로 개방된 제1 카운터보어(28)를 포함할 수도 있다. 인서트(32)가 제2 카운터보어(30) 내에 배치될 수 있다. 인서트(32)는 환형상으로 될 수 있으며 제2 카운터보어(30)의 적어도 일부분을 형성할 수 있고, 또한 인서트(32)의 하류(성형면으로부터 더 이격된 위치)에 단차부(34)를 제공할 수 있다. 이러한 예시적인 실시형태에서는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 패리슨(16)의 재료가 통로(26) 속으로 압입되어 통로(26) 및 카운터보어(28, 30)의 내측 표면과 접촉한다. 2차 성형 피처의 적어도 일부분의 몰드 섹션(14) 내외로의 및/또는 몰드 섹션(14)에 대한 상대적인 이동을 허용하도록, 개구부(33)가 몰드 섹션(14)에 제공될 수 있다.
통로(26) 및 카운터보어(28, 30)를 포함할 수 있는 리세스 영역(도 6 내지 도 8에서도 참조)은, 도시되어 있는 바와 같이, 패리슨(16)에, 종국적으로 최종 성형된 용기(12)에, 장착 피처(36)를 형성할 수 있고, 용기(12)가 형성된 후에 이 장착 피처를 통해 임의의 구성요소가 용기(12)에 연결될 수 있다. 한 가지 실시형태에 있어서, 장착 피처(36)로서, 용기의 일체형 부분으로서 용기(12)와 원피스로 형성되어 있으며, 통로(26)에 의해 형성된 기다란 네크(38) 및 카운터보어(28, 30)에 의해 형성된 연결 피처 즉 쇼울더(39)를 가지고 있는 필 스퍼드(fill spud)를 포함한다. 사용시에, 필러 네크(37)(도 9)는 필 스퍼드에 결합될 수 있고, 액체가 필러 네크 및 필 스퍼드를 통하여 용기(12) 속으로 제공될 수 있다. 다른 장착 피처(36)로서는, 액체 및/또는 증기가 통과할 수 있는 하나 이상의 밸브(통기 밸브, 롤-오버 밸브(roll-over valve) 등) 또는 튜브/도관을 포함할 수 있다. 연결 피처로서는, 클램프, 용접, 접착제 등과 같은 것에 의해 임의의 구성요소를 용기(12)에 물리적으로 연결시키는 것을 용이하게 하는 쇼울더 또는 다른 형상부(contour)를 제공할 수 있다.
2차 성형 피처(20)는 몰드(14)의 일부분으로서 또는 몰드(14)와 독립적으로 용기(12)를 성형하는데 사용되는 관련 장치로서 제공될 수 있다. 2차 성형 피처(20)는, 필요에 따라, 용기(12)를 성형하는 도중에 장착 피처(36)를 추가로 성형하도록 사용될 수 있다. 도시된 실시형태에서는, 2차 성형 피처가 메인 보디(40) 및 핀(42)을 포함하고 있다.
메인 보디(40)는 제1 위치(후퇴 위치)로부터 제2 위치(전진 위치)로 이동될 수 있으며, 몰드 섹션(14)의 이동과 독립적으로 이동될 수 있다. 메인 보디(40)가 도 2에 도시된 제2 위치에 있을때 보다 도 1에 도시된 제1 위치에서, 메인 보디(40)가 통로(26) 및 카운터보어(28, 30)로부터 더 이격될 수 있다. 제2 위치 즉 전진 위치에서는, 메인 보디(40)가 패리슨(16)의 일부분과 결합되어 몰드(14)내의 인접한 표면(여기서는 카운터보어(28, 30)로 도시되어 있음)에 대하여 패리슨 재료를 추가로 성형할 수 있다. 도시된 실시형태에서는, 메인 보디(40)가 통로(26)의 축선과 평행한 직선 경로로 이동한다. 물론, 메인 보디(40)는 직선이 아닌 경로를 따라서 이동할 수 있고, 상기 경로는 통로(26)에 대해 임의의 원하는 방향으로 배향될 수 있다(예를 들면, 상기 경로가 통로(26)와 평행할 필요는 없다). 메인 보디(40)는 공압 액추에이터, 전기 액추에이터, 유압 액추에이터 또는 다른 액추에이터에 의해 구동될 수 있다.
원하는 대로 패리슨(16)을 성형하기 위해서, 메인 보디(40)는 리세스 영역(24)과 대향하고 있고, 원하는 크기, 형상 및 배향의 성형 피처를 가지고 있는 헤드(44)를 구비할 수 있다. 도시된 실시형태에서, 헤드(44)는 환형상의 대체로 축선방향으로 뻗어 있는 리세스(46), 절단 즉 전단 에지(48), 연결 피처(50), 그리고 패리슨(16)과 최종 용기(12)에 반경방향 및 축선방향으로 단차진 표면(stepped surface)을 형성하는 하나 이상의 단차진 환형 림(52, 54)을 포함하고 있다. 리세스(46) 및 림(52, 54)은 용기 재료에 유사 형상의 구성요소가 결합될 수 있는 단차부 또는 쇼울더를 형성하여, 그 구성요소의 부분들에 반경방향 및 축선방향으로 겹쳐지게 하여 마운트 피처(36)와 그 구성요소 사이에 강한 연결을 가능하게 해준다. 도시된 실시형태에서는, 연결 피처(50)로서 메인 보디(40)의 측면(56)의 반경방향 안쪽으로 뻗어 있는 둘레방향 그루브(50)와 같은 하나 이상의 보이드(void)를 구비하고 있다. 그루브(50)는 패리슨 재료의 일부를 수용하도록 되어 있어, 패리슨 재료와 메인 보디(40) 사이에 물리적 연결을 가능하게 해준다. 헤드(44) 및 메인 보디(40)는 환형상으로 되어 핀(42)이 지날 수 있는 통로(58)를 제공할 수 있다.
핀(42)은 절단 또는 천공 단부(60) 및 원통형 보디(62)를 가질 수 있다. 핀(42)은 통로(58) 내에 수용될 수 있고 도 1에 도시된 제1 위치 즉 후퇴 위치로부터 도 3에 도시된 제2 위치 즉 전진 위치로 이동될 수 있다. 후퇴 위치에서는, 핀(42)이 패리슨 재료로부터 이격되어 패리슨 재료와 결합되지 않을 수 있다. 전진 위치에서는, 핀(42)이 메인 보디(40)의 통로(58) 또는 몰드(14)의 통로(26) 또는 카운터보어(28, 30)에 걸쳐 있는 임의의 재료와 결합될 수 있다. 패리슨과 용기(12)에 개구부(64)(도 4 및 도 5)를 형성하기 위해서, 핀(42)은 통로(26) 또는 통로(58)의 일부분에 걸쳐 있거나 차단하고 있는 재료를 변위(예를 들면, 천공, 밀쳐내기(push aside) 또는 다른 방식으로 이동/제거)시킬 수 있다. 장착 피처(36)가 용기(12)의 내부로 개방된 개방 통로(65)를 포함하도록, 개구부(64)는 몰드(14)의 통로(26)와 정렬되거나 다른 방식으로 연통될 수 있다. 핀(42)은 메인 보디(40)와 별개로 또는 메인 보디(40)와 함께 구동될 수 있다. 용기(12)를 추가로 블로 몰딩 처리하거나 성형하기 위해, 패리슨(16)을 성형면에 대해 유지하기 위해 및/또는 패리슨/용기 재료의 냉각을 용이하게 하기 위해, 필요에 따라, 핀(42)에 의해 가압 유체가 제공될 수 있다.
장착 피처(36)를 형성하기 위하여, 몰드 섹션(14)은 개방될 수 있고, 용융 패리슨(16)은 몰드 내부에 수용될 수 있고, 몰드 섹션(14)는 폐쇄될 수 있고, 패리슨(16)은 몰드 섹션(14)의 성형면 내로 팽창되어 맞닿음할 수 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 패리슨 재료의 일부는 통로(26)와 카운터보어(28, 30) 내로 진입할 수 있다. 도 1 및 2에 도시한 바와 같이, 패리슨(16)이 팽창될 때 또는 팽창되고 난 이후에, 메인 보디(40)는 그것의 제1 위치로부터 제2 위치로 이동될 수 있다. 이 이동 중에, 선단부 즉 헤드(44)는 여전히 적어도 어느 정도 융융 상태에 있는 패리슨 재료의 일부와 결합하여 패리슨 재료를 다시 통로(26) 쪽으로 다시 이동시킬 수 있다. 패리슨 재료는 리세스(46)에 충전되어 헤드(44) 상의 다른 피처(림(52, 54)와 같은)에 형상맞춤된다. 완전히 전진된 위치에서, 절단 에지(48)는 몰드 섹션(14)과 접촉하거나 거의 접촉하여, 패리슨 재료의 일부를 전단하거나 적어도 가늘게 만들어 연약화시킨다. 헤드(44)에 제공되는 절단 에지(48)에 추가적으로 또는 그 대신으로, 몰드 섹션(14) 상에 에지 또는 다른 피처가 제공될 수도 있을 것이다. 헤드(44)의 나머지 부분은 장착 피처(36)의 원하는 두께와 그것의 다양한 피처(단차부, 카운터보어 등)을 제공하기 위해 몰드 섹션(14)으로부터 이격되어 있을 수 있다.
메인 보디(40)의 측벽과 인서트(32) 사이의 갭에도 패리슨(16) 재료가 충전된다. 즉, 메인 보디(40)의 측벽과 인서트(32) 사이의 갭도 패리슨 재료(16)를 유지하고 있게 된다. 이 부분의 재료는 절단 에지(48)의 바깥쪽에 위치될 수 있고, 공정이 완료되었을 때의 폐기 재료(68)를 형성할 수 있다. 폐기 재료(68)의 일부는 둘레방향 그루브(50)의 적어도 일부를 충전시킬 수 있고, 인서트(32)는 폐기 재료가 그루브(50)에 진입하는 것을 확실하게 해주는 크기로 될 수 있다. 따라서, 메인 보디(40)의 완전 전진 위치에서, 패리슨의 일부가 메인 보디(40), 양쪽 몰드 섹션(14) 및 인서트(32) 사이에 포착되어 원하는 장착 피처(36)의 형태를 제공할 수 있다. 패리슨 재료의 일부는 메인 보디(40)의 통로(58)에 걸쳐 있고 따라서 몰드의 통로(26)의 전부 또는 일부를 차단하거나 폐쇄할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 몰드의 통로(26)를 개방시켜, 장착 피처 (36)의 개방된, 환형의, 대체로 원통형인 네크를 추가적으로 형성하기 위해, 핀(42)은, 통로(26)에 걸쳐져 있는 즉 통로(26)를 적어도 부분적으로 차단하고 있는 재료를 변위시키도록, 그것의 전진 위치로 이동될 수 있다. 이 부분의 재료의 일부는 바깥쪽으로 밀려나, 네크(38) 내로 압입되어 그 영역의 다른 재료와 합쳐질 수 있다. 핀(42)이 후퇴되었을 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 통로(65)는 개방되어, 장착 피처(36)를 통한 성형된 용기(12)의 내부에의 접근을 제공한다.
핀(42)이 그것의 제1 위치로 후퇴된 후에 또는 핀(42)이 그것의 제1 위치로 후퇴될 때와 동시에, 메인 보디(40)는 그것의 제1 위치로 이동될 수 있다. 이러한 이동 중에, 폐기 재료(68)가 파열되어 패리슨(16)의 나머지 부분으로부터 분리될 수 있으며, 또는 폐기 재료(68)가 이미 절단 에지(48)에 의해 패리슨(16)으로부터 분리된 경우에, 폐기 재료(68)는, 예컨대 그루브(50)를 통한 메인 보디(40)에의 폐기 재료(68)의 연결로 인해, 장착 피처(36)로부터 이탈될 수 있다. 즉, 메인 보디(40)가 축선방향으로 후퇴됨에 따라, 폐기 재료(68)는 그루브(50)(또는 어떤 다른 피처)에 의해 메인 보디(40)에 연결되고 따라서 폐기 재료(68) 역시 장착 피처(36)로부터 당겨내져 이탈된다.
도시된 실시형태에 있어서, 카운터보어(28, 30)가 지름이 통로(26)보다 크기 때문에, 몰드 섹션(14)은 바람직하게는 통로(26)와 카운터보어(28, 30)를 통해 연장되는 평면을 따라 개방되어 몰드로부터 용기(12)를 제거하는 것을 용이하게 한다. 이러한 방식으로, 통로(26)와 카운터보어(28, 30)의 일부가 상이한 몰드 섹션(14)에 형성될 수 있어, 몰드가 개방될 때, 통로(26)의 일부분들이 서로 분리되고, 몰드가 용기를 성형하기 위해 폐쇄될 때, 통로가 다시 형성된다. 또한, 장착 피처(36)로부터 제거된 폐기 재료(68)는 몰드가 개방되었을 때 몰드로부터 제거될 수 있다.
자동차 연료 탱크 용도에서와 같은 다층 패리슨 재료의 예에 있어서는, 장착 피처(36)도 용기의 나머지 부분과 동일한 다층 재료로부터 형성될 수 있다. 바람직하게, 이는 증기 베리어 층이 장착 피처(36) 전체에 걸쳐, 장착 피처(36)의 노출면 즉 자유 단부까지도 연장되어, 장착 피처를 통한 증기 침투를 제한하거나 방지할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 메인 보디가 그것의 제2 위치로 전진될 때, 통로(26)에 걸친 재료가 이미 통로(26)와 카운터보어(28, 30)에 라이닝된 재료로 밀어넣어지거나 중첩되어, 패리슨 재료의 이중층을 제공하고, 여기서 각각의 이중층은 다중 재료층을 포함한다. 이는 장착 피처(36)의 해당 영역에 2개의 증기 배리어 층을 제공하고, 이에 의해 그곳을 통한 증기 침투를 한층 더 감소시키거나 방지하는 것을 도와줄 수 있다. 이는 또한 장착 피처(36)의 자유 단부에서 외측 재료층을 노출시켜, 장착 피처에 구성요소를 용접하거나 다른 방법으로 연결하는 것을 용이하게 한다. 이는 또한 다층 패리슨 재료의 내측 또는 중간 층의 박리의 위험성을 감소시키거나 제거할 수 있다. 이전에는, 형상성형된 네크 또는 장착 피처를 제공하기 위해, 내측 재료층이 블로 핀의 외측 둘레로 변위되었고, 이는 구성요소가 용접될 수 있는 내측 재료층을 노출시켰다. 또한, 블로 핀의 사용은 장착 피처의 위치를 몰드 섹션들 사이와 몰드의 바닥측으로 제한하였다. 2차 성형 피처에 의해, 플래시(flash)가 현저히 감소될 수 있고, 장착 피처가 블로 핀의 위치에 대해 독립적으로 형성될 수 있으며(이에 따라 장착 피처가 몰드의 상면 또는 측면에 제공될 수 있다), 복수의 장착 피처가 탱크에 형성될 수 있다. 당연히, 이러한 열거된 가능성들은 반드시 포함되는 것은 아니며, 특정 용처에 따라 이들 가능성들의 임의의 조합이 실행될 수도 어느 것도 실행되지 않을 수도 있을 것이다.
또한, 헤드(44)는 용기(12)에 구성요소를 용접하거나 다른 방식으로 부착시키는 것을 용이하게 할 정도로 충분한 두께를 해당 영역에 제공하면서도 장착 피처(36)에 상대적으로 복잡할 수 있는 소정의 기하형상을 제공할 수도 있다. 장착 피처에 있어서의 기다란 네크(38)를 가지면서도 향상된 두께는 해당 영역에서 재료가 과도하게 가늘어지는 일 없이 형성될 수 있게 장착 피처(36)의 형상과 치수에 있어서의 높은 유연성을 제공할 수 있다. 또한, 2차 성형 피처(20)는 메인 보디(40)와 핀(42)을 단일 유닛으로서 구비할 수 있어 공구 교체를 용이하게 한다. 다히 말해, 이들 구성요소들은 필요에 따라 단일 유닛으로서 제거 및 설치될 수 있다.
도 10 및 11은 한쪽 또는 양쪽 몰드 섹션(14)(도 10 및 11에는 2개의 몰드 반부 중 하나만 보여지고 있음)에 의해 지지되는 2차 성형 피처(100)를 예시하고 있다. 설명과 도면 참조를 용이하게 하기 위해, 이전 도면과 같거나 유사한 구성요소에 동일한 도면부호가 사용된다. 도시된 바와 같이, 2차 성형 피처(100)는 한쪽 몰드 섹션(14)에 의해 지지되고 있다. 이 비제한적 예에 있어서, 2차 성형 피처(100)는 볼트 또는 작은 나사와 같은 하나 이상의 기계식 파스너에 의해 몰드 섹션(14)의 주변부 또는 지지부에 고정되는 하우징(102)을 구비하고 있다. 따라서, 2차 성형 피처(100)는 몰드 섹션을 위한 지지부(122)나 2차 성형 피처용의 별도의 지지 구조체가 아니라 적어도 하나의 몰드 섹션에 의해 직접적으로 지지된다. 또한, 2차 성형 피처(100)는 그것이 연결되어 있는 몰드 섹션이 이동함에 따라(특정 몰드 섹션이 용기 성형 공정 중에 이동하는 경우) 이동한다.
액추에이터 어셈블리(104)가 이 액추에이터 어셈블리(104)에 의해 구동되는 공구(106)과 마찬가지로 하우징(102)에 의해 지지된다. 공구(106)는 메인 보디(108) 및 메인 보디(108) 내에 슬라이드 가능하게 수용되는 핀(42)을 구비할 수 있다. 핀 및 메인 보디는 도 1-8과 관련하여 설명한 것과 같은 것이거나 다른 적합한 구조 및 구성으로 이루어질 수 있다. 도시의 예에서는, 메인 보디는 리세스(46)의 영역에서 그것의 측벽에 형성된, 개방 단부형 슬롯 또는 노치로서 도시되어 있는, 보이드(void)(110)를 구비하고 있다. 보이드(110)는 용기 성형 공정 중에 패리슨 재료로 충전되어 용기의 장착 피처에 그것에 대응하는 돌출부를 형성한다. 이 돌출부는, 다른 가능한 용도들 중에서도, 임의의 구성요소를 장착 피처에 장착하는 것을 도와줄 수 있고, 장착 피처에 장착된 임의의 구성요소를 위한 회전 방지 피처를 제공할 수 있으며 그리고/또는 장착 피처 상에 임의의 구성요소를 유지시키는 것을 도와줄 수 있다. 헤드(44) 및 그것의 피처들(예컨대, 리세스(46), 에지(48) 등)은 도 11에 도시된 내측 튜브(114) 및 칼라 즉 커넥터(116) 상에 끼워맞춤되는 슬리브(112)와 같은 유지보수성 및/또는 교체성 있는 부품으로 제공될 수 있다. 도시된 바와 같이, 슬리브(112)의 말단부는 결합 나사 등에 의해 칼라(116)에 결합될 수 있다. 따라서, 헤드(44)가 마모될 경우, 헤드(44)는 2차 성형 피처(100)의 임의의 다른 중요한 부분은 교체할 필요 없이 쉽게 교체될 수 있다.
액추에이터 어셈블리(104)는, 비제한적인 예로서, 몰드 섹션에 대해 메인 보디(108)와 핀(42)의 모두를 변위시키도록 설계된 유압 또는 공압 장치를 포함할 수 있다. 2개의 액추에이터가 어셈블리(104) 내에 제공될 수 있으며, 그 중 제1 액추에이터(118)는 메인 보디(108)에 결합되고, 제2 액추에이터(120)는 핀(42)에 결합된다. 이런 방법으로, 메인 보디 및 핀이 독립적으로 또는 서로에 대해 상대적으로 구동될 수 있으며, 일체로 함께 이동할 필요는 없다.
하나의 예에 있어서, 초기에는 메인 보디(108)가 몰드 섹션 내에서 형성되는 용기의 네크 또는 다른 피처를 초기 성형하도록 몰드(14)에 대해 이동될 수 있으며, 그런 다음 핀(42)이 메인 보디(108) 및 몰드 섹션(14)에 대해 이동될 수 있다. 필요에 따라 이러한 이동의 전부 또는 일부가 동시적으로 발생할 수 있음은 물론이다. 핀(42)은 용기에 개구부를 천공할 수 있으며, 상술한 바와 같이, 핀에 의해 가압 공기 또는 다른 가스와 같은 유체가 용기 내로 도입될 수 있다.
용기가 그것의 내부에서 형성되는 몰드에 직접적으로 2차 성형 피처(100) 및 그것의 액추에이터 어셈블리(104)를 장착시킴으로써, 몰드 섹션에 대한 2차 성형 피처의 정렬을 유지하고 제어할 필요성이 제거되며, 몰드로부터 별도 분리되어 있는 이들 장치를 위한 임의의 지지 구조체도 생략될 수 있다. 또한, 공구 및 액추에이터는 필요에 따라 쉽게 유지보수 및 교체될 수 있다. 정밀하게 정렬된 2차 성형 피처는 몰드 섹션에 대해 전진 또는 후퇴될 필요가 없고, 용기를 성형하기 위한 몰드 섹션들의 통상적인 이동 중에 몰드 섹션들이 폐쇄되거나 거의 폐쇄될 때는 언제나 적정 위치에서 작동될 준비가 되어 있기 때문에, 교체 주기 또한 사이클 타임도 감소될 수 있다. 즉, 2차 성형 피처 전체와 그것이 고정된 몰드 섹션 간에 어떠한 상대 운동도 없다. 2차 성형 피처가 몰드 섹션에 장착되어 있지 않다면, 장착 피처는 몰드 섹션에 대한 상대적인 이동을 필요로 할 거이며, 이는 성형 공정에 있어 가외의 단계를 요구하게 되어, 용기를 성형하기 위한 시간 및 공정의 복잡성을 증가시키게 될 것이다.
여기에 개시된 본 발명의 실시형태는 현시점에서 바람직한 실시예를 구성하고 있지만, 많은 다른 형태도 가능하다. 여기서는 본 발명의 모든 가능한 균등한 실시형태를 설명하지는 않는다. 여기에 사용된 용어들은 제한하기보다 단지 설명을 위한 것이며, 다양한 변형들이 본 발명의 범위 또는 사상으로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (12)

  1. 몰딩가공 용기를 성형하기 위한 장치에 있어서,
    몰드의 개방 위치와 몰드의 폐쇄 위치를 형성하는 2개의 위치 사이에서 이동가능한 복수의 몰드 섹션을 가지고 있고, 용기가 성형될 때 맞닿음하게 되는 성형면을 형성하고 있고, 상기 성형면의 일부를 형성하는 리세스 영역을 가지고 있는 몰드; 및
    상기 복수의 몰드 섹션 중의 적어도 하나에 의해 지지되고, 적어도 하나의 몰드 섹션에 대해 이동가능하고 용기의 일부가 성형될 때 맞닿음하게 되는 상기 몰드의 성형면의 일부를 한정하는 헤드를 가진 보디를 구비하고 있는 2차 성형 피처로서, 상기 헤드가 상기 리세스 영역과 대향하고 있고, 상기 용기의 일부를 형성하기 위해 상기 리세스 영역으로부터 후퇴한 제1 위치로부터 상기 리세스 영역에 근접하게 전진한 제2 위치로 이동가능하게 되어 있는 2차 성형 피처;를 포함하고,
    상기 2차 성형 피처에 의해 지지되는 핀을 구비하고 있고, 상기 핀은 제1 위치와 상기 핀의 한쪽 단부가 상기 보디를 넘어 뻗어나오게 되는 제2 위치 사이에서 상기 보디에 대해 이동가능하게 되어 있고,
    상기 2차 성형 피처는 몰드 섹션에 의해 지지되는 하우징, 상기 하우징이 고정되어 있는 몰드 섹션에 대해 상기 보디를 이동시키고 상기 하우징에 의해 지지되는 액추에이터, 및 상기 보디에 대해 상기 핀을 이동시키는 제2 액추에이터를 구비하고 있고, 상기 제2 액추에이터는 상기 하우징에 의해 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 몰딩가공 용기를 성형하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드는 상기 보디의 외부로 개방되어 있고 용기로 몰딩가공되는 재료의 일부를 수용하여 상기 보디를 상기 재료의 일부에 연결하도록 되어 있는 연결 피처를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 몰딩가공 용기를 성형하기 위한 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 재료의 일부는 폐기 재료를 형성하고, 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치를 향한 상기 보디의 이동은 상기 리세스 영역으로부터 멀어지는 보디와 함께 상기 폐기 재료의 적어도 일부를 동반 이동시키는 것을 특징으로 하는 몰딩가공 용기를 성형하기 위한 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 보디는 상기 핀이 수용되는 통로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 몰딩가공 용기를 성형하기 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 2차 성형 피처는 하우징을 구비하고 있고, 상기 하우징은 몰드 섹션에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 몰딩가공 용기를 성형하기 위한 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 2차 성형 피처는 상기 하우징이 고정되어 있는 몰드 섹션에 대해 상기 보디를 이동시키는 액추에이터를 구비하고 있고, 상기 액추에이터는 상기 하우징에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 몰딩가공 용기를 성형하기 위한 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 2차 성형 피처는 상기 복수의 몰드 섹션 중의 적어도 하나에 고정된 하우징을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 몰딩가공 용기를 성형하기 위한 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 보디를 이동시키기 위한 액추에이터를 구비하고 있고, 상기 액추에이터는 상기 하우징에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 몰딩가공 용기를 성형하기 위한 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 2차 성형 피처에 의해 지지되는 핀을 구비하고 있고, 상기 핀은 제1 위치와 상기 핀의 한쪽 단부가 상기 보디를 넘어 뻗어나오게 되는 제2 위치 사이에서 상기 보디에 대해 이동가능하게 되어 있고, 상기 핀을 이동시키기 위한 액추에이터를 구비하고 있고, 상기 액추에이터는 상기 하우징에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 몰딩가공 용기를 성형하기 위한 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 하우징은 기계식 파스너에 의해 몰드 섹션에 고정되는 것을 특징으로 하는 몰딩가공 용기를 성형하기 위한 장치.
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